李贵兴
摘 要：在对强夯法施工技术简要介绍的基础上，依托工程实例，提出分层回填强夯法处理高回填土场地的工程技术方案。通过对强夯施工工艺和施工措施进行技术改造和优化，总结先进的施工经验和方法，形成了一套高回填土场地强夯处理的施工技术，与传统的分层碾压施工工艺相比，设备简单、施工方便、施工进度快、费用低、地基处理效果显著，为以后类似工程提供一定借鉴。
关键词：强夯法 分层回填 高回填土 压实度 质量控制 地基处理
中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（a）-00-02
1 工程概况
某省份某工程场地根据勘察现场钻探结果表明，在钻探深度内，场地地层主要为第四系全新统填土层（Q4ml）、第四系残坡积层（Q4el+dl），下伏基岩为白垩系下统白龙组（K1b）砂岩、砂质泥岩；通过地下水观测结果，场区无稳定自由水面，总体上场地水文地质条件简单。设计要求基础及承台顶面标高以下5m范围内回填土的压实系数须达到0.97，其余部位回填土的压实系数须达到0.94，工程要求压实度高。设计回填高程430.0m，填土总厚度约48m。
2 夯击方案设计
2.1 强夯试夯方案
强夯法作为有效加固地基的一种施工技术手段，其加固效果的评价结果是地基处理的关键性因素。然而影响强夯加固效果的因素较多，包括施工工艺参数（如：夯锤重量、底面面积，落距，单点夯击击数，行点布置与间距，夯击遍数与间隔时间）、土质条件等[1]。依据设计要求及现场地基实际情况制定施夯方案如下。
在强夯范围内选择一块有代表性的区域（20m×20m）作为试夯区，其位置位于场区南侧，分8层，每层厚度6m，采用5000kN·m能级对试夯区的地基进行强夯加固处理，具体施工参数为：强夯机具锤重29.4T，平锤，锤径Φ2.6m，夯锤底面形状为圆形，落距17.0m，锤底压力≥30kPa。强夯施工具体方案分4遍进行。第1、2遍為点夯，夯击能为5000kN·m；第3、4遍为满夯，第3遍夯击能为2000kN·m，第4遍夯击能为1000kN·m。
2.2 夯击能量、分层方案验证
工程中常用基于实践结果的经验公式作为计算强夯的有效加固深度，具体表现为选取与强夯机具密切相关的锤重（M）、落距（H）、锤底直径（D）、单位面积的夯击能（E）等作为变量，将土性的影响用修正系数α来代替，但是由于土性修正系数选取的随意性，导致精度不高。常用的公式为修正梅纳公式[2]计算强夯有效加固深度，公式如下。
h=（1）
式中：h为强夯有效加固深度；α为与土性有关的修正系数，在粘性土地基，当S<60%时取0.4，S为饱和度；M为锤的重量；H为落距。
代入相关数据，计算得到的有效加固深度为8.94m。计算过程如下：
h=0.4=8.94m（2）
根据设计要求及计算结果，强夯宜采用6～8m进行分层；依据《建筑地基处理技术规范》，当采用5000kN·m夯击能时，粘性土中的有效加固深度为6m<8.0～8.5m<8.94m。
因此，采用5000kN·m夯击能、6m分层，共8层的夯击方案，完全满足设计及地基质量要求。
2.3 夯点平面设置
依据建筑地基处理技术规范、设计要求[2]、布点原则确定按照5m×5m的正方形布置方式，夯点间距5.0m。岩体、边坡、边角进行强夯时应注意夯点的加密布置，遇规则型岩体、边坡布点可紧贴边线。由于各个强夯区地基分布不规则，导致点夯布点时夯区范围内周边夯点不能充分衔接，导致地基处理出现漏夯。为了确保同一层上各分区衔接区域不出现漏点等质量问题，同一层上各分区衔接处搭接长度不少于5m。
3 强夯质量检测
检测结果验证如下。
（1）单点点夯如下。
由于强夯区域面积大，因此对试夯区进行分区划分，且每区的夯点布置多，导致数据处理繁杂。因此本次试验验证仅就具有代表性430高程不同点的第一遍、第二遍点夯施工后的一些数据进行整理、分析，以验证最佳强夯次数。430高程两个点的点夯夯沉量变化趋势、点夯夯沉量随着夯击次数的增多而减小，夯击13次后变化量趋于平稳，单击最大夯沉量83cm。按最后两次的平均夯沉量不大于10cm的标准，上述2点的最佳点夯夯击次数宜为13次。
（2）强夯加固效果。
本工程设计要求回填强夯地基变形模量E0≥12Mpa，对加固后的（430高程）回填强夯地基采用平板静载荷的试验方法进行检测，通过堆载法提供加载反力，堆载荷重约90T。下面就具有代表性的2个试验点获得的数据绘制静载荷P～S曲线见图1。
由图1可以看到，P～S曲线变化平缓，没有出现明显的拐点，因此地基静载荷试验是成功的，得出的数据是可靠的。依据P～S曲线图，基于弹性理论的浅层平板载荷试验变形模量的计算公式如下所示。
E0=I0I1K（1-μ2）d（3）
式中：E0为载荷试验变形模量；
I0为承压板位于半无限体表面时的影响系数（对于圆形板：I0=0.785（Π/4），对于方形板：I0=0.886）；
I1为承压板在半无限体表面以下深度为z时的修正系数（z
K为P～S曲线直线段斜率，对于缓变形曲线，一般对前面的4～5点进行拟合后取值即可；
μ为土的泊松比（其中：卵石、碎石取0.27，砂粉土取0.3，粉质黏土取0.35，黏土取0.42）；
d为承压板的直径或边长。
依据上述取值原则，代入相应数据，得出430高程强夯处理后地基中两个试验点的变形模量E0均大于12MPa，完全满足设计要求。
4 结论
（1）工程在四川省内首次使用5000kN·m单位夯击能进行强夯施工，填补了2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额》强夯施工5000kN·m子目，形成一套高回填土场地强夯处理的施工技术。（2）由于每层填筑厚度提高，极大提高了填筑速度，节约了施工时间，比采用压路机碾压填筑高填方节省工期约5个月。
参考文献
[1]JGJ 79-2002，建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社出版，2002.
[2]叶观宝，陈望春，徐超.强夯法地基处理有效加固深度的分析研究[J].上海地质，2003（3）：40.
[3]赵华新，凌敏.强夯法研究现状分析[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2009（10）：6.
